• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권6호
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• pp.2817-2834
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• 2016

The existing reversible data hiding methods for block truncation coding (BTC) compressed images often utilize difference expansion or histogram shifting technique for data embedment. Although these methods effectively embed data into the compressed codes, the embedding operations may swap the numerical order of the higher and lower quantization levels. Since the numerical order of these two quantization levels can be exploited to carry additional data without destroying the quality of decoded image, the existing methods cannot take the advantages of this property to embed data more efficiently. In this paper, we embed data by shifting the higher and lower quantization levels in opposite direction. Because the embedment does not change numerical order of quantization levels, we exploit this property to carry additional data without further reducing the image quality. The proposed method performs no-distortion embedding if the payload is small, and performs reversible data embedding for large payload. The experimental results show that the proposed method offers better embedding performance over prior works in terms of payload and image quality.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.395-413
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• 2016

Image authentication is a technique aiming at protecting the integrity of digital images. Reversible image authentication has attracted much attention of researcher because it allows to authenticate tampered regions in the image and to reconstruct the stego image to its original version losslessly. In this paper, we propose a new, reversible image authentication scheme based on adaptive prediction error expansion (PEE) technique. In the proposed scheme, each image block is classified into smooth or complex regions. Then, according to the characteristic of each block, the authentication code is embedded adaptively to achieve high performance of tamper detection. The experimental results demonstrated that the proposed scheme achieves good quality of stego images. In addition, the proposed scheme has ability to reconstruct the stego image to its original version, if no modification is performed on it. Also demonstrated in the experimental results, the proposed scheme provides higher accuracy of tamper detection than state-of-the-art schemes.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권3호
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• pp.168-174
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• 2007

본 논문에서는 워터마크가 삽입된 이미지의 복원을 위한 리버서블 알고리즘을 제안한다. 기존의 워터마킹 기법에서는 정보 삽입 때문에 원본 이미지에 열화를 발생시키지만 본 알고리즘은 워터마크 추출 후 워터마크가 삽입된 이미지로부터 열화를 제거하여 원본 이미지를 복원시킨다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 이미지 히스토그램의 최대점과 로케이션 맵을 이용하여 이미지의 열화를 인지할 수 없도록 픽셀 값에 약간의 변화만을 주어 워터마크를 삽입한다. 히스토그램의 최대점과 로케이션 맵을 이용함으로써 수신측에 부가적인 정보를 전달할 필요가 없다. 또한 로케이션 맵을 이용하여 워터마크 삽입 지점을 파악할 수 있기 때문에 반복 삽입을 통하여 정보 삽입량을 증가시킬 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권1호
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• pp.39-44
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• 2007

논문에서는 워터마크 추출 후 원본 이미지를 복원할 수 있는 리버서블 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 대부분의 워터마킹 기법에서는 정보 삽입 때문에 원본 이미지에 열화를 발생시키지만 본 알고리즘은 워터마크 추출 후 워터마크가 삽입된 이미지로부터 열화를 제거하여 원본 이미지를 복원시킨다. 제안한 알고리즘에서는 히스토그램 쉬프팅과 로케이션 맵 구조를 이용한다. 로케이션 맵을 이용함으로써 플립 현상을 제거하고 반복적인 정보 삽입을 통해 정보 삽입량을 크게 증가시킬 수 있었다. 실험 결과 최대 120k bits의 높은 정보 삽입량을 보이면서도 평균 41dB 이상의 우수한 비가시성을 보임을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권12호
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• pp.4643-4660
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• 2014

Integrity authentication of biometric data in Wireless Body Area Network (WBAN) is a critical issue because the sensitive data transmitted over broadcast wireless channels could be attacked easily. However, traditional cryptograph-based integrity authentication schemes are not suitable for WBAN as they consume much computational resource on the sensor nodes with limited memory, computational capability and power. To address this problem, a novel lightweight integrity authentication scheme based on reversible watermark is proposed for WBAN and implemented on a TinyOS-based WBAN test bed in this paper. In the proposed scheme, the data is divided into groups with a fixed size to improve grouping efficiency; the histogram shifting technique is adopted to avoid possible underflow or overflow; local maps are generated to restore the shifted data; and the watermarks are generated and embedded in a chaining way for integrity authentication. Our analytic and experimental results demonstrate that the integrity of biometric data can be reliably authenticated with low cost, and the data can be entirely recovered for healthcare applications by using our proposed scheme.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.2027-2041
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• 2013

In this paper, we propose a novel reversible data hiding scheme in the index tables of the vector quantization (VQ) compressed images based on index set construction strategy. On the sender side, three index sets are constructed, in which the first set and the second set include the indices with greater and less occurrence numbers in the given VQ index table, respectively. The index values in the index table belonging to the second set are added with prefixes from the third set to eliminate the collision with the two derived mapping sets of the first set, and this operation of adding prefixes has data hiding capability additionally. The main data embedding procedure can be achieved easily by mapping the index values in the first set to the corresponding values in the two derived mapping sets. The same three index sets reconstructed on the receiver side ensure the correctness of secret data extraction and the lossless recovery of index table. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권6호
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• pp.767-777
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• 2023

In modern society, user privacy is emerging as an important issue as closed-circuit television (CCTV) systems increase rapidly in various public and private spaces. If CCTV cameras monitor sensitive areas or personal spaces, they can infringe on personal privacy. Someone's behavior patterns, sensitive information, residence, etc. can be exposed, and if the image data collected from CCTV is not properly protected, there can be a risk of data leakage by hackers or illegal accessors. This paper presents an innovative approach to "machine learning based reversible chaotic masking method for user privacy protection in CCTV environment." The proposed method was developed to protect an individual's identity within CCTV images while maintaining the usefulness of the data for surveillance and analysis purposes. This method utilizes a two-step process for user privacy. First, machine learning models are trained to accurately detect and locate human subjects within the CCTV frame. This model is designed to identify individuals accurately and robustly by leveraging state-of-the-art object detection techniques. When an individual is detected, reversible chaos masking technology is applied. This masking technique uses chaos maps to create complex patterns to hide individual facial features and identifiable characteristics. Above all, the generated mask can be reversibly applied and removed, allowing authorized users to access the original unmasking image.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.281-288
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• 2014

QR 코드는 바코드보다 수백 배 많은 양의 데이터를 인코딩할 수 있도록 기능을 향상시킨 코드체계로서 이미지 훼손에 강하다. 이러한 이유로 QR 코드는 최근에 다양한 분야에서 사용되고 있다. 예를 들어 항공권 티켓 (보딩 통제 시스템), 푸드 (야채, 육류 이력) 추적 시스템, 콘택트렌즈 관리, 처방전 관리, 환자 손목밴드 (환자관리) 등에 사용된다. 본 논문에서는 이진 이미지에 대한 가역적인 데이터은닉 방법을 제안한다. 가역적인 데이터 은닉방법은 스테고 이미지로부터 데이터를 추출한 후 원본 이미지를 복원할 수 있기 때문에서 다양한 목적으로 활용될 수 있다. QR 코드는 누구나 코드를 생성할 수 있으므로 위조된 QR 코드를 이용하여 범죄에 사용할 수 있다. 본 논문에서는 이를 방지하기 위해서 이진 QR 코드 이미지에 인증 데이터를 은닉하여 위조여부를 확인할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 제안한 방법은 실험을 통해서 입증을 하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제18B권6호
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• pp.355-364
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• 2011

위변조되지 않은 고신뢰성의 영상이 요구되는 서비스에서 무결성을 인증하기위하여 가역 워터마킹 기법이 유용하게 적용될 수 있다. 콘텐츠의 인증을 위한 기존의 연구들은 워터마크의 제거후에 원본 복원이 불가능한 것이 많다. 가역 워터마킹 기법은 디지털 콘텐츠에 지각적 투명성을 유지하며 워터마크를 삽입한 후, 이를 아무런 손상없이 원본 상태로 복원할 수 있는 메시지 은닉 수단으로서 높은 품질과 높은 삽입용량이 요구되는 분야에서 다양하게 이용되어질 수 있다. 본 논문에서는 차이값 히스토그램 기반의 가역 워터마킹을 이용하여 영상의 위변조된 영역을 탐지하는 블록단위 인증 알고리즘을 제안한다. 먼저, 영상의 각 블록에 대하여 DCT 계수에 기반하여 영상의 특징값을 추출하고, 사용자의 정보와 결합하여 영상 인증 코드를 생성한다. 생성된 인증코드는 가역 워터마킹을 통하여 콘텐츠 자체에 직접 삽입한다. 이와 같은 영상의 인증을 위해서는 추출된 인증코드와 새로 생성된 인증코드의 비교를 수행한다. 다양한 영상들에 대하여 비교 분석한 실험 결과에 따르면 제안한 알고리즘은 완전한 가역성과 함께 낮은 왜곡을 유지하면서도 97% 이상의 높은 인증률을 얻을 수 있었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.359-370
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• 2013

2010년, Lin과 Chan은 가역 비밀이미지 공유(reversible secret image sharing) 기법을 최초로 제안했다. 이 기법의 장점은 쉐도우 이미지(shadow images)의 왜곡 비율(distortion ratio)이 작고, 비밀이미지의 삽입량(embedding capacity)이 기존의 기법들에 비해 높으며, 가역(reversible)이 가능하다. 그러나 그들의 기법은 몇 가지 문제점들이 존재한다. 첫째, 나머지 연산(modular operation)에 사용하는 소수 m에 의하여 전체 참가자들의 수가 제한된다. 둘째, 비밀 공유 과정 내 양자화 값(quantized value)과 다항식의 결과 값의 덧셈 연산에서 오버플로우(overflow)가 발생한다. 마지막으로, 다항식 최고차항의 계수가 0이 되어 t-1명의 참가자로도 비밀데이터 접근이 가능해지는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 Lin과 Chan이 제안한 기법의 문제점을 해결하는 동시에 쉐도우 이미지의 왜곡 비율이 작고 비밀 이미지의 삽입량을 향상시키는 기법을 제안한다. GF($2^8$)상에서의 다항식 연산을 통해 전체 참가자 수의 제한과 오버플로우 문제를 해결하고, 다항식 최고차항의 계수 중 MSB 4-비트를 고정하는 방법을 적용하여 계수가 0이 될 수 있는 문제점을 해결한다. 실험결과에서는 Lin과 Chan의 기법에서 PSNR과 삽입량이 서로 반비례하지만 제안한 기법의 경우 삽입량이 증가하더라도 PSNR은 45dB 이상으로 유지됨을 알 수 있다.